兩種湍流指標分析及對風機選型的影響

　　在風資源分析過程中，湍流一直是一個重要的指標。目前湍流強度的分類，遵循IEC第三版和《低風速風力發電機組選型導則》規定，接下來將對兩種湍流指標進行分析。
　　
　　一、什么是湍流
　　
　　湍流是流體的一種流動狀態。當流速很小時，流體分層流動，互不混合，稱為層流，也稱為穩流或片流；逐漸增加流速，流體的流線開始出現波浪狀的擺動，擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流況稱為過渡流；當流速增加到很大時，流線不再清楚可辨，流場中有許多小漩渦，層流被破壞，相鄰流層間不但有滑動，還有混合。這時的流體作不規則運動，有垂直于流管軸線方向的分速度產生，這種運動稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流。
　　
　　形象的圖示如下： 　　 　　
　　二、兩種湍流指標分析
　　
　　為最大限度利用風電場中的風能資源及保障風力發電機組的安全運行，IEC61400-1第三版對風力發電機組的等級分類參數做出了要求。見下表：
　　 　　
　　實際分析風資源過程中，我們采用測風塔15m/s的湍流代表值來判斷風電場內的湍流水平，以此作為風機選型的依據。
　　
　　但是，近年來低風速風電發展迅速，可開發風速不斷下探。因此國家能源局于2017年8月1日實施的《低風速風力發電機組選型導則》（NB/T 31107-2017）能源行業標準應運而生。其中對低風速風力發電機組等級分類參數做出了新的規定，見下表。
　　 　　
　　注：I10——風速為10m/s時的湍流強度值，為1.31×Iref。